■ 西寧特殊鋼集團(tuán)有限責(zé)任公司 鄧偉 李柏遠(yuǎn) 董武創(chuàng)

1 前言

我公司鍛鋼車間有四臺自由鍛電液錘，其中1#、2#、3#電液錘各有六臺75kW主油泵電機(jī)，在2006年初為節(jié)能降耗陸續(xù)用自由鍛電液錘代替原蒸汽錘，改造后各電液錘液壓傳動與原蒸汽錘蒸汽傳動相比，其能耗僅為后者的4%—12%，但自由鍛電液錘在達(dá)產(chǎn)達(dá)效階段各種故障時有發(fā)生。

2 主油泵電機(jī)無法運(yùn)行的故障

鍛鋼車間3#電液錘6#主油泵電機(jī)在2009年9月份由柱塞泵壞導(dǎo)致電機(jī)過載燒毀，同時兩臺接觸器短路放炮燒毀，正常生產(chǎn)過程中需6臺主油泵電機(jī)同時運(yùn)行以保證打擊頻率和力量，在維護(hù)人員更換完主油泵電機(jī)（75kW）和兩臺接觸器后試轉(zhuǎn)時發(fā)現(xiàn)，電動機(jī)無法起動運(yùn)行，查柱塞泵，發(fā)現(xiàn)卡死，更換完柱塞泵后電動機(jī)試轉(zhuǎn)仍無法起動運(yùn)行。

故障現(xiàn)象是：6#主油泵電機(jī)能完成“Y”起動，但“Δ”運(yùn)行時，KM17接觸器一吸合，有時800A斷路器QF就跳閘，有時電機(jī)綜合保護(hù)器過載燈亮切斷6#泵電機(jī)控制回路電源，同時伴隨著電動機(jī)顫動、抖動等異常聲音。

首先用起動、運(yùn)行均正常的5#泵電機(jī)保護(hù)器替換6#泵電動機(jī)保護(hù)器進(jìn)行試轉(zhuǎn)，結(jié)果仍不能起動運(yùn)行，故障如前所述不能排除，測主回路線路絕緣包括從800A斷路器QF到6#泵電機(jī)接觸器及接觸器到6#泵電動機(jī)線路均正常。

3 主油泵電機(jī)的工作原理

自由鍛電液錘主油泵電機(jī)為75kW的三相籠式異步電動機(jī)，由于大容量籠式異步電動機(jī)的啟動電流很大，會引起電網(wǎng)電壓降低，使電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減小，甚至起動困難，而且還會影響統(tǒng)一供電網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備的正常工作，所以大容量的籠式異步電動機(jī)的起動電流應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)，不允許直接起動。

自由鍛電液錘主油泵電動機(jī)為空載起動，所以采用了Y—Δ起動降低定子繞組電壓的方法來減小起動電流。

六臺三相異步電動機(jī)的主油泵電機(jī)采用星角起動，即起動時將三相定子繞組接成星形，以降低定子繞組電壓達(dá)到減小起動電流的目的，起動結(jié)束以后再將三相定子繞組接成三角形，電動機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。

其主回路控制原理及接線如圖（1）。控制回路由PLC控制，原理圖如圖（2）。

在主回路中三相工頻電源經(jīng)主接觸器KM16、“Δ”接觸器KM17、“Y”接觸器KM18以及電機(jī)綜合保護(hù)器、接線端子板送至主油泵電機(jī)接線端子。

在控制回路中由PLC、電磁繼電器、接觸器共同控制，起動時由主油泵電機(jī)起動按鈕給信號于PLC，PLC控制電磁繼電器KA16、KA18吸合由圖2知接觸器KM16、KM18吸合完成星形起動，PLC內(nèi)部定時器定時5s后使KA18釋放從而切斷Y”接觸器KM18控制回路并使電磁繼電器KA17吸合，KA17常開觸點(diǎn)閉合使“Δ”接觸器KM17吸合，KM17常閉聯(lián)鎖觸點(diǎn)斷開KM18線圈回路，星角起動全部完成，電動機(jī)定子繞組接成三角形正常運(yùn)行。

4 主油泵電機(jī)故障原因分析

根據(jù)故障現(xiàn)象對主接觸器、星、角接觸器至電動機(jī)線路進(jìn)行了排查，線路無誤，然后又對電動機(jī)定子繞組首、尾端用萬用表進(jìn)行了檢查，經(jīng)檢查確認(rèn)電機(jī)首尾端無誤，用直流電橋測量定子繞組每相直流電阻，經(jīng)測量三相直流電阻相同，確認(rèn)更換的新電機(jī)定子繞組一相中的幾路并聯(lián)其支路中不存在斷路，如果該電機(jī)鼠籠型轉(zhuǎn)子斷條，一般空載或輕載情況下能夠起動，并且可以測量三相電流看電流表是否來回擺動，而6#主油泵電機(jī)星角起動無法完成，確認(rèn)不存在鼠籠型轉(zhuǎn)子斷條。

利用交接班停機(jī)時間把3#電液錘整臺錘停下來，查找從800A斷路器QF下口至6#泵電機(jī)主接觸器、角接觸器的接線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)角接觸器KM17右邊兩相相序顛倒導(dǎo)致。

5 主油泵電機(jī)無法運(yùn)行故障排除

根據(jù)已分析的故障原因、部位，然后把角接觸器上口右邊兩相倒過來試轉(zhuǎn)，按下電動機(jī)起動按鈕，PLC控制電磁繼電器KA16、KA18吸合，接觸器KM16、KM18吸合完成星形起動，PLC內(nèi)部定時器定時5s后使KA18釋放從而切斷Y”接觸器KM18控制回路并使電磁繼電器KA17吸合，KA17常開觸點(diǎn)閉合使“Δ”接觸器KM17吸合，星角起動全部完成，電動機(jī)定子繞組接成三角形正常運(yùn)行，電動機(jī)顫動、抖動運(yùn)行異?，F(xiàn)象消失，及時啟動6#泵電機(jī)，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。分析其原因：角接觸器右邊的兩相顛倒后由正常的圖3變?yōu)閳D4， 并進(jìn)一步簡化為圖5。實際變?yōu)槠渲袃上嗬@組并聯(lián)后接在A、B間線電壓上，這兩相繞組電流大大增加，導(dǎo)致電動機(jī)Y啟動后Δ無法運(yùn)行，電動機(jī)顫動、抖動劇烈，800A斷路器跳閘等故障現(xiàn)象的發(fā)生。

6 結(jié)束語

主油泵電機(jī)能完成星形起動但角運(yùn)行時電動機(jī)顫動、抖動斷路器QF就跳閘的產(chǎn)生是接觸器短路放炮后，電源線崩斷其接線位置發(fā)生變化，主接觸器與角接觸器電源線相序發(fā)生錯誤導(dǎo)致，顛倒了角接觸器右邊兩相相序，致使6#泵電動機(jī)出現(xiàn)無法起動、運(yùn)行的故障。

[1]劉光源.電工實用手冊.中國電力出版社,2001-09